Appunti di scienze: le leggi di Mendel

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Introduzione

La guida che vi proporremo nei passi che seguiranno, si concentrerà sulla materia delle scienze, in quanto andremo a darvi una serie di appunti relativi alle leggi di Mendel.
Mendel è stato un naturalista, un matematico e un religioso di origine ceca, che nacque nel 1822 nella località di Hynčice, e morì nel 1884 a Brno. È conosciuto in quanto è stato il primo scienziato che fornì una base scientifica solida sullo studio della genetica dell'uomo.
Egli fu un monaco della Moravia dall'anno 1847 ed i suoi conosciuti esperimenti sulle piante di piselli sono stati veramente indispensabili per gli studi sull'ereditarietà dei caratteri ereditari.

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La base dell'esperimento

Nel 1856 Mendel compì un primo passo fondamentale nello studio della genetica umana. All'interno del suo giardino, impostò un esperimento che gli permise di incrociare piante di piselli, attraverso la conoscenza del fatto che queste piante hanno un numero di caratteri ereditari specifici e ben visibili.
Partì attraverso l'incrocio di piante aventi un fusto piuttosto alto con altre piante aventi un fusto nano, e questo esperimento lo portò a identificare ben sette diverse tipologie di piselli (linee pure), in cui le generazioni seguenti restano uguali alla generazione originaria. Quando s'incrociano individui di linea pura differenti tra loro soltanto per un carattere (come la lunghezza del fusto), si parla di "incroci monoibridi". Dall'incrocio tra piantine a fusto alto e quelle a fusto nano, si sviluppano solamente le prime. Le piante genitrici sono dette "generazione parentale" (P), mentre quelle della generazione successiva sono la "prima generazione filiale" (F1).

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L'incrocio delle piante

Una volta arrivato a questo punto Mendel proseguì con le sue sperimentazioni, andando a prendere le F1, per poi autofecondarle per ottenere una generazione filiale ulteriore, denominata come F2. Attraverso questo esperimentò scoprì che alcune di esse avevano il fusto nano, mentre altre avevano il fusto alto. Contò le F2, e con questo calcolo capì che ben il 75% di esse avevano il fusto alto, mentre il restante 25% aveva il fusto nano. Un rapporto di 3 a 1. Da questi studi iniziali, Gregor Johann Mendel dedusse principalmente tre elementi:
- l'esistenza dei "geni", che lui chiamava caratteri ereditari;
- la presenza di svariate forme di uno stesso gene, che sono dette "alleli";
- il fattore del fusto alto "dominante" rispetto a quello del fusto nano (denominato "recessivo"), se non dovesse manifestarsi in "F1".
Indicando con "A" l'allele del fusto alto e con "a" quello del fusto nano, un organismo umano viene chiamato:
- "omozigote", se possiede alleli identici per uno specifico carattere ereditario;
- "eterozigote", se contiene due alleli diversi per un determinato carattere genetico.

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Lo studio della trasmissione dei caratteri d'ereditarietà

Una volta compiuto lo studio appena descritto relativo agli incroci dei cosiddetti monoibridi, Mendel proseguì con le sue sperimentazioni, andando a dedicarsi allo studio della trasmissione di due specifici caratteri di ereditarietà. Questo esperimento seguì la strada degli incroci denominati come "diibridi". Per essere più precisi, Mendel incrociò delle piante di piselli aventi una linea pura a fusto alto e fiori violacei, con delle piantine con fiori bianchi e fusto nano. Tutte le "F1" erano a fusto alto e fiori violacei, per cui le autofecondò. Nella "F2", invece, notò la presenta di quattro tipologie di piante:
- a fusto alto e fiori violacei;
- a fusto alto e fiori bianchi;
- a fusto nano e fiori violacei;
- a fusto nano e fiori bianchi.
Contando le piantine, il famoso matematico ceco Gregor Mendel ottenne un rapporto "9 : 3 : 3 : 1" e la seguente scoperta riguarderà la sua terza legge.

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Le tre conclusioni

Dopo queste sperimentazioni, Mendel riassunse lo studio in tre conclusioni specifiche:
Gregor Mendel ha così riassunto le proprie conclusioni in tre enunciati:
- la legge della segregazione, secondo la quale i caratteri genetici di un organismo umano dipendono da fattori interni presenti in coppie (gli alleli) ed una cellula gametica può contenerne soltanto uno di ogni coppia;
- la legge dell'assortimento indipendente (collegata all'esperimento degli "incroci diibridi), secondo cui ognuno dei due fattori di una coppia di caratteri contrapposti si potrebbe combinare indifferentemente con l'uno o l'altro.
- la legge della dominanza, secondo cui gli organismi umano derivati dall'incrocio di due organismi "omozigoti" che si distinguono per una coppia d'alleli avranno il fenotipo derivato dall'allele "dominante";.

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Le eccezioni

Alle tre leggi di Mendel, esistono anche delle eccezioni, che possiamo esporre in due diverse riflessioni che le contengono:
- la dominanza incompleta, che si verifica quando un allele non è completamente dominante su un altro, ossia l'altro allele si potrebbe manifestare seppur in grado inferiore al primo allele predominante.
- la codominanza (alleli codominanti), ovvero la costante mancanza di un fenotipo intermedio rispetto ai fenotipi dei due genitori nella nuova generazione ottenuta dagli incroci (ad esempio, incrociando le bocche di leone a fiori rossi con quelle a fiori bianchi, si avranno delle "F1" a fiori rosa "eterozigoti";
Eccovi un approfondimento tematico: http://www.sapere.it/sapere/strumenti/studiafacile/biologia/L-eredit--delle-caratteristiche/L-eredit--dei-caratteri/Le-tre-leggi-di-Mendel.html.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Per la legge della segregazione, quindi, ciascun organismo umano possiede due fattori (uno materno e l'altro paterno) per ogni coppia di quegli alleli che si "segregano" nella generazione seguente, mediante i gameti.
  • Per la legge dell'assortimento indipendente, ciascuno dei due alleli di un gene possiede le stesse probabilità d'essere ereditato con l'uno o l'altro.
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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